EP2467293A1 - Vehicle having a roof and at least one vortex generator - Google Patents

Vehicle having a roof and at least one vortex generator

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Publication number
EP2467293A1
EP2467293A1 EP10745209A EP10745209A EP2467293A1 EP 2467293 A1 EP2467293 A1 EP 2467293A1 EP 10745209 A EP10745209 A EP 10745209A EP 10745209 A EP10745209 A EP 10745209A EP 2467293 A1 EP2467293 A1 EP 2467293A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
roof
vortex
vortex generators
vortex generator
Prior art date
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Granted
Application number
EP10745209A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2467293B1 (en
Inventor
Ioannis Dimitriou
Lars Naeve
Michael Hoell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP2467293A1 publication Critical patent/EP2467293A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2467293B1 publication Critical patent/EP2467293B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D35/00—Vehicle bodies characterised by streamlining
    • B62D35/007—Rear spoilers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics

Definitions

  • Vehicle with a roof and at least one vortex generator
  • the invention relates to a vehicle with a roof and at least one
  • Such vehicles are known for example from US 3,724,892, FR 2 619 069 A1 and DE 10 2004 026 764 A1.
  • the vehicle Mitsubishi Evo has a plurality of vortex generators in the region of the roof trailing edge.
  • the vortex generators known from the documents mentioned above and the vehicle mentioned are used, for example, on the roof of passenger cars.
  • Vortex generators generate high-energy air vortices. By this additional energy in the air flow in the wake of the Web Depositionatoren is achieved that the air flow lasts longer on the roof and especially on the rear window and on the tailgate, which leads to a reduction of the peel-off bubble. Although the vortex generators initially increase the air resistance of the vehicle. However, this increase in air resistance is due to the reduced peel-off bubble
  • the vortex generators reduce lift on the rear axle.
  • the object of the invention is to provide a vehicle in which by the design and / or arrangement of vortex generators the Abiinate which the flow in the region of the roof and / or the rear window and / or
  • Tailgate is reduced.
  • the core idea of the invention is to use vortex generators, in which the Lucasieit Congress has a curved longitudinal axis.
  • Curvature of the Wirbelge ⁇ erators improved initiation of the vortex and thus a higher-energy flow is achieved. As a result of the more swirling air flow, it lays longer on the outer skin of the vehicle. By erfindung ⁇ in generated higher-energy flow results in a smaller detachment bubble.
  • Whirl generator includes in the initial region with the longitudinal axis of the vehicle. Accordingly, the outlet angle is the angle that the longitudinal axis of the vortex generator has in its end region with the longitudinal axis of the vehicle includes.
  • the two angles can be optimally tuned depending on the Ström ungstopologie of the respective vehicle, in contrast to the known vortex generators having identical start-up and outlet angles.
  • the central longitudinal axis of the at least one vortex generator is arranged at an angle between 0 ° and 45 ° to the longitudinal center plane of the vehicle.
  • the longitudinal axis of the air guide body of the vortex generator extends in its front region relative to the rear region at a larger angle relative to the vehicle longitudinal axis.
  • the vortex generator thus has a comparatively large Anijaufwinkel against a comparatively small Ausiaufwinkel.
  • the formation of a vortex on a vortex generator is basically by the largest possible
  • Flow line is achieved as parallel as possible to the vehicle longitudinal direction.
  • the central longitudinal axis of the vortex generator preferably extends at an angle between 0 ° and 45 ° to the longitudinal center plane of the vehicle, wherein in an advantageous embodiment of the invention, the front edge of the vortex generator is closer to the Lä ⁇ gsmittenebene than the rear edge.
  • a plurality of vortex generators are provided on both sides of the longitudinal center plane of the motor vehicle.
  • the number, arrangement and / or geometric design of the individual vortex generators, including their start-up and outlet angles, must be individually adapted to the corresponding vehicle type.
  • the individual vortex generators on a vehicle often deviate from one another in terms of their geometry.
  • all or at least part of the vortex generators are identical.
  • the vortex generators are arranged at an angle greater than 0 ° to the vehicle longitudinal axis, but in principle a
  • the vortex generators can be arranged in the same direction, so be aligned parallel or approximately parallel to each other. In other words, in this embodiment, for example, all the leading edges of the vortex generators are closer to the longitudinal mid-plane of the vehicle than the trailing edges.
  • the vortex generators can be arranged in pairs in opposite directions, so that in each case two adjacent vortex generators together form a V-shaped arrangement. As mentioned above, the same direction applies
  • the angle which encloses the longitudinal axis of the air guide body of the vortex generator to the vehicle longitudinal axis, can be continuously along the
  • curvature may be represented by one or more points of discontinuity ("kinks").
  • At least one side surface of the air guide body of the vortex generator according to the invention is concave.
  • the at least one vortex generator can be designed as a separate component and connected to the roof and / or the rear window and / or a roof spoiler or the like, for example by gluing or welding.
  • This embodiment is particularly suitable for a complicated shaped geometry of the generator and / or for different materials of
  • Vortex generator and vehicle roof and / or the rear window and / or Dachspoiier or the like Vortex generator and vehicle roof and / or the rear window and / or Dachspoiier or the like.
  • Vortex generator also as an integral part of the vehicle roof and / or a roof spoiler or the like by appropriate forming processes during the manufacture of the roof and / or the roof spoiler, preferably made of a metallic material.
  • the production of a Vehicle roof and / or a roof spoiler made of a plastic material! conceivable with integrated vortex generators.
  • Rear window these can be cast in one piece with the rear window in the production of the rear window; Alternatively, however, the vortex generators can also be placed on the rear window as separate components, for example of a plastic material.
  • the adaptation of the vortex generators to the flow topology of the vehicle can be done in several ways. Usually one uses a visualization of the flow in the rear area of the vehicle and receives the so-called wall flow lines. The visualization takes place for example by means of a
  • the wall flow lines determined in this way along the roof and / or the rear window of the vehicle reflect the local flow direction and serve as a guide for the optimal alignment of the vortex generators.
  • optimization of its geometry and its position may be required or at least advantageous for each individual vortex generator.
  • Vortex generators significantly reduce the flow noise to such an extent that it can hardly be perceived by the occupants. Likewise, causes a contrary to the direction increasing height of the
  • Vortex generators reduce the flow noise by the vortex generator in the range with high starting angle less high and builds up in the range with a smaller outlet angle much higher. In addition, that can
  • the at least one vortex generator is arranged in the region of the rear edge of the vehicle roof, ie in the rear region of the roof or in the front region of the rear window adjoining the roof.
  • the vortex generator can also be arranged so as to act on an outer skin component which covers the region of the trailing edge of the vehicle roof, for example on a roof spoiler or the like.
  • vortex generators can also be provided on several vehicle components in the region of the rear edge of the roof.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention, in the plan view of the rear area of a vehicle
  • Fig. 3 is a further enlarged detail of Fig. 1, showing the
  • Fig. 4 is a cross section corresponding to the section line IV-IV in Fig. 3
  • Fig. 5 is a longitudinal section corresponding to the Thomasverlaufsünie V-V in Fig. 3 and
  • FIG. 6 to 8 further embodiments of the invention, each in the Fig. 1 corresponding representation.
  • Fig. 1 shows a section of a vehicle roof 2 of a passenger car.
  • the longitudinal direction of the vehicle is designated by x.
  • the longitudinal direction x is parallel to the direction of travel FR of the vehicle.
  • a rear window 6 connects.
  • According to the invention are in the area immediately in front of the trailing edge 4 of the vehicle roof 2 six
  • Vortex generators 8 arranged side by side, in each case three
  • the vortex generators 8 have a Lucasieit Sciences 10, the longitudinal axis 12 is curved and relative to the longitudinal direction x of the vehicle at a relatively small acute angle ⁇ (see Fig. 2) is employed.
  • the individual vortex generators 8 with their air guiding bodies 10 have a curved longitudinal axis 12.
  • the curvature of the longitudinal axis 12 results in the area of the front edge 14 of the vortex generators 8 being a comparatively large angle ⁇ (angle between the tangent 15 to the longitudinal axis 12 and the longitudinal direction x ).
  • the outlet angle ß in the rear region 16 of the vortex generator 8 is relatively small.
  • the mean angle of the longitudinal axis 12 of the vortex generator 8 to the longitudinal direction x of the vehicle (angle between the connecting line 19 of front and rear edge 12 and 16 of the vortex generator 8 and the longitudinal direction x) is denoted by ⁇ .
  • the vortex generators 8 have in plan view approximately a hydrofoil shape, with a comparatively sharp front edge 14 and a rounded outlet in the region of the rear edge 16.
  • the front edges 14 of the vortex generators 8 are arranged at a distance d to the longitudinal center plane M, which is smaller than the distance D of the rear Edges 16 and 16 of the vortex generators 8 to the longitudinal center plane M.
  • the distances d and D are shown in FIGS. 1 and 2 by way of example with reference to the two inner commutators 8, representative of a corresponding inclination of the middle and outer vortex generators. 8
  • Fig. 3 illustrates the vortex formation by means of a symbolically represented flow line 18. Approximately in the region of the transition from the first to the second third of the longitudinal extent of the vortex generator 8 begins at a separation point designated by the reference point 20, the vortex formation.
  • Torsional training is favored by the comparatively large starting angle ⁇ .
  • the smaller outlet angle ß supports the flow forwarding and gives the vortex 18 a direction as parallel to the longitudinal axis x as possible.
  • Fig. 4 shows a vortex generator 8 in cross section.
  • the vortex generator 8 has a relevant for its aerodynamic function air guide body 10, with concave side surfaces 22, which emanate from the upper edge 24 of the air guide 10 and terminate at its bottom surface 26.
  • the concave configuration of the side surfaces 22 of the vortex generator 8 assists vortex formation, represented by the flow line 18.
  • the concave shape of the side surfaces causes a significant reduction in the flow noise generated by the turbulences.
  • FIG. 4 is the embodiment of FIG. 4
  • Vortex generator 8 for example, made of a plastic material and connected along its bottom surface 24, for example via an adhesive connection with the roof 2.
  • a vortex generator 8 is shown in longitudinal section.
  • the height h of the vortex generator 8 increases - starting from its front edge 14 - uniformly in the direction of its rear edge 16. After about 80% of the length L of the
  • Vortex generator 8 has reached its maximum height H and drops to the rear edge 16 comparatively steeply. The described, opposite to the direction of travel increasing height h of the vortex generator 8 reduces the flow noise, which generally occurs in vortex generators 8 as an undesirable side effect. While in the firstbuchsbeispie! 1 to 5, the vortex generators 8 are located on the vehicle roof 2 of the passenger car, the vortex generators 8 are arranged on the rear window 6 in a second embodiment, in a region 30 adjacent to the trailing edge 4 of the vehicle roof 2. The attachment is preferably carried out by bonding. Incidentally, the arrangement and orientation of the vortex generators 8 according to FIG. 6 corresponds to the first embodiment.
  • the vortex generators 8 are located in the region 30 of the trailing edge 4 of the vehicle roof 2, in which forms a detachment bladder when driving the motor vehicle. With the vortex generators 8 on the rear window 6, the flow is positively influenced in the further course of the rear window 6 and the tailgate in the manner described above.
  • the vortex generators 8 may also be provided on a so-called roof spoiler (not shown), which adjoins the roof trailing edge 4 in a known manner and covers the rear window 6 in its foremost area.
  • roof spoilers are preferably made of plastic, but may also be made of a metallic material.
  • the vortex generators 8 may be attached by gluing the roof spoiler.
  • the vortex generators 8 may be integrally formed with the roof spoiler.
  • Fig. 7 shows a third embodiment of the invention, wherein the
  • Vortex generators 8 are turned in pairs in opposite directions against the air flow. Hereby basically the same fluidic effects are achieved as in the two previous embodiments. Vorfiegend the angles ⁇ and - ⁇ between the connecting lines 19 of front and rear edges 12 and 16 of the vortex generators 8 and the longitudinal direction x of the vehicle in terms of magnitude equal. Of course, the angles ⁇ and - ⁇ can also be different in size.
  • the V-shaped arrangement of the vortex generators 8 shown in FIG. 7 can in principle be one or more pairs facing each roof side half Wirbetgeneratoren 8 have.
  • the middle pair of vortex generators 8 of a respective vortex generator 8 both
  • a fourth embodiment of the invention is shown in which the vortex generators 8 are arranged on the rear window 6 in the proximal region 30 in pairs in opposite directions.
  • the vortex generators 8 may alternatively be arranged on a roof spoiler, as stated above for Fig. 6.
  • Vehicle roof 2 multiple vortex generators 8 arranged.
  • the air guide body 10 of the vortex generators 8 have a curved longitudinal axis 12, whereby an improved vortex formation in the initial region of the vortex generators 8 is achieved.
  • the flow is following the roof trailing edge 4 stronger, so that the Strömu ⁇ gsablinate which is reduced in the rear window 6 and the adjoining tailgate.
  • the drag coefficient is reduced and achieved a reduction in the lift on the rear axle of the vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a vehicle having a plurality of vortex generators (8) disposed in the region of the rear edge of the vehicle roof. The air guiding bodies (10) of the vortex generators (8) comprise a curved longitudinal axis, whereby improved vortex creation is achieved in the initial region of the vortex generators (8). The flow adheres more strongly immediately after the rear edge of the roof, so that the flow separation region is reduced in the area of the rear window (6) and the adjacent rear hatch. The drag coefficient is thereby reduced and a reduction in the uplift at the rear axle of the vehicle is achieved.

Description

Fahrzeug mit einem Dach und wenigstens einem Wirbelgenerator  Vehicle with a roof and at least one vortex generator
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Dach und wenigstens einem The invention relates to a vehicle with a roof and at least one
Wirbelgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Vortex generator according to the preamble of claim 1.
Derartige Fahrzeuge sind zum Beispiel aus der US 3,724,892, der FR 2 619 069 A1 und der DE 10 2004 026 764 A1 bekannt. Außerdem hat beispielsweise das Fahrzeug Mitsubishi Evo eine Mehrzahl von Wirbelgeneratoren im Bereich der Dachhinterkante. In Zusammenhang mit dem Mitsubishi Evo wird auf den Artikel "Research on Aerodynamic Drag Reduction by Vortex Generators" in der Mitsubishi Motors Technical Review 2004, Nr. 16, Seiten 11 bis 16, verwiesen. Such vehicles are known for example from US 3,724,892, FR 2 619 069 A1 and DE 10 2004 026 764 A1. In addition, for example, the vehicle Mitsubishi Evo has a plurality of vortex generators in the region of the roof trailing edge. Regarding the Mitsubishi Evo, reference is made to the article "Research on Aerodynamic Drag Reduction by Vortex Generators" in Mitsubishi Motors Technical Review 2004, No. 16, pages 11 to 16.
Bei Fahrzeug mit Fließ-, Stufen- oder Steilheck entstehen grundsätzlich In the case of vehicles with flow, step or hatchback arise in principle
Strömuπgsablösungen der an der Fahrzeugoberseite entlang strömenden Luft im Bereich der Heckscheibe und der Heckklappe des Fahrzeugs. Dieses Ablösegebiet, auch Ablösebiase genannt, hat je nach Fahrzeugtyp eine unterschiedlich starke Ausprägung. Während bei Fließheckfahrzeugen die Ablöseneigung eher gering ausgeprägt ist, ist sie bei Fahrzeugen mit einer relativ steil stehenden Heckscheibe, insbesondere in Kombination mit einer kurzen Heckklappe, stärker ausgeprägt. Die Abiöseblase induziert ein Unterdruckgebiet, das zu einer Verringerung des Strömuπgsablösungen the air flowing along the top of the vehicle along the rear window and the tailgate of the vehicle. This detachment area, also called Ablösungsbiase, depending on the vehicle type has a different severity. While the tendency to detach is rather low in hatchbacks, it is more pronounced in vehicles with a relatively steep rear window, especially in combination with a short tailgate. The detachment bladder induces a negative pressure area, which leads to a reduction of the
Hinterachsauftriebes und zu einer Erhöhung des Luftwiderstandes führt. Hinterachsauftriebes and leads to an increase in air resistance.
Zur Verkleinerung der beschriebenen Ablöseblase werden beispielsweise am Dach von Personenkraftwagen die aus den oben genannten Druckschriften und dem genannten Fahrzeug bekannten Wirbelgeneratoren eingesetzt. Die To reduce the detachment bladder described, the vortex generators known from the documents mentioned above and the vehicle mentioned are used, for example, on the roof of passenger cars. The
Wirbelgeneratoren erzeugen energiereiche Luftwirbel. Durch diese zusätzliche Energie in der Luftströmung im Nachlauf der Wirbeigeneratoren wird erreicht, dass die Luftströmung länger am Dach und vor allem an der Heckscheibe und an der Heckklappe anliegt, was zu einer Verkleinerung der Ablöseblase führt. Zwar erhöhen die Wirbelgeneratoren zunächst den Luftwiderstand des Fahrzeugs. Diese Luftwiderstandserhöhung wird jedoch durch die verkleinerte Ablöseblase Vortex generators generate high-energy air vortices. By this additional energy in the air flow in the wake of the Webeigeneratoren is achieved that the air flow lasts longer on the roof and especially on the rear window and on the tailgate, which leads to a reduction of the peel-off bubble. Although the vortex generators initially increase the air resistance of the vehicle. However, this increase in air resistance is due to the reduced peel-off bubble
überkompensiert, so dass insgesamt eine Widerstandsreduzierung erreicht wird. Außerdem vermindern die Wirbelgeneratoren den Auftrieb an der Hinterachse. overcompensated so that overall a drag reduction is achieved. In addition, the vortex generators reduce lift on the rear axle.
Typischerweise werden mehrere Wirbelgeneratoren nebeneinander im Bereich der Dachhinterkante verbaut. Neben Wirbeigeneratoren mit einem im Wesentlichen pjattenförmigen Luftieitkörper sind auch dreidimensionale Formen bekannt, wie beispielsweise in der DE 10 2004 026 764 A1 beschrieben. Typically, several vortex generators are installed side by side in the area of the roof trailing edge. In addition to self-generating generators with a substantially pidate Luftieitkörper also three-dimensional shapes are known, as described for example in DE 10 2004 026 764 A1.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem durch die Gestaltung und/oder die Anordnung von Wirbelgeneratoren das Abiösegebiet der Strömung im Bereich des Daches und/oder der Heckscheibe und/oder der The object of the invention is to provide a vehicle in which by the design and / or arrangement of vortex generators the Abiösegebiet the flow in the region of the roof and / or the rear window and / or
Heckklappe verkleinert wird. Tailgate is reduced.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a vehicle having the features of claim 1.
Kerngedanke der Erfindung ist es dabei, Wirbelgeneratoren zu verwenden, bei denen der Luftieitkörper eine gekrümmte Längsachse aufweist. Durch die The core idea of the invention is to use vortex generators, in which the Luftieitkörper has a curved longitudinal axis. By the
Krümmung des Wirbelgeπerators wird eine verbesserte Initiierung des Wirbeis und damit eine energiereichere Strömung erreicht. In Folge der stärker verwirbelten Luftströmung liegt diese länger an der Außenhaut des Fahrzeugs an. Durch die erfindungεgemäß erzeugte energiereichere Strömung ergibt sich eine kleinere Ablöseblase. Curvature of the Wirbelgeπerators improved initiation of the vortex and thus a higher-energy flow is achieved. As a result of the more swirling air flow, it lays longer on the outer skin of the vehicle. By erfindungεgemäß generated higher-energy flow results in a smaller detachment bubble.
Im Unterschied zu den bekannten symmetrischen Wirbeigeneratoren mit einer geradlinig verlaufenden Längsachse werden bei den erfindungsgemäßen In contrast to the known symmetrical Webeigeneratoren with a rectilinear longitudinal axis are in the inventive
Wirbelgeneratoren unterschiedliche Anlaufwinkel und Auslaufwiπkel erzeugt. Unter dem Anlaufwiπkel versteht man den Winkel, den die Längsachse des Vortex generators different starting angle and Auslaufwiπkel generated. Under the Anlaufwiπkel one understands the angle, the longitudinal axis of the
Wirbelgenerators in dessen Anfangsbereich mit der Längsachse des Fahrzeugs einschließt. Entsprechend ist der Auslaufwinkei der Winkel, den die Längsachse des Wirbelgenerators in dessen Endbereich mit der Längsachse des Fahrzeugs einschließt. Durch die Erfindung können die beiden Winkel je nach Ström ungstopologie des betreffenden Fahrzeugs optimal abgestimmt werden, im Unterschied zu den bekannten Wirbelgeneratoren, die identische Anlauf- und Auslaufwinkel aufweisen. Whirl generator includes in the initial region with the longitudinal axis of the vehicle. Accordingly, the outlet angle is the angle that the longitudinal axis of the vortex generator has in its end region with the longitudinal axis of the vehicle includes. By the invention, the two angles can be optimally tuned depending on the Ström ungstopologie of the respective vehicle, in contrast to the known vortex generators having identical start-up and outlet angles.
Bevorzugt ist die mittlere Längsachse des wenigstens einen Wirbelgenerators unter einem Winkel zwischen 0° und 45° zur Längsmittenebene des Fahrzeuges angeordnet. Preferably, the central longitudinal axis of the at least one vortex generator is arranged at an angle between 0 ° and 45 ° to the longitudinal center plane of the vehicle.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Längsachse des Luftleitkörpers des Wirbelgenerators in seinem vorderen Bereich gegenüber dem hinteren Bereich unter einem größeren Winkel gegenüber der Fahrzeuglängsachse. Der Wirbelgenerator hat also einen vergleichsweise großen AnJaufwinkel gegenüber einem vergleichsweise kleinen Ausiaufwinkel. Die Entstehung eines Wirbels an einem Wirbelgenerator wird grundsätzlich durch einen möglichst großen In a preferred embodiment of the invention, the longitudinal axis of the air guide body of the vortex generator extends in its front region relative to the rear region at a larger angle relative to the vehicle longitudinal axis. The vortex generator thus has a comparatively large Anijaufwinkel against a comparatively small Ausiaufwinkel. The formation of a vortex on a vortex generator is basically by the largest possible
Anlaufwinkel gegenüber der Strömungsrichtung der Luft begünstigt. Zur Start angle against the flow direction of the air favors. to
Weiterführung der Strömung muss der entstandene Wirbel anschließend jedoch in der optimalen Ström ungsrichtung geführt werden. Diese Funktion der Weiterführung der Strömung wird vom hinteren Bereich des Wirbelgenerators übernommen. Die Richtung der Strömung im Anschluss an den Bereich der Dachhinterkante wird durch Simulation oder durch Messungen ermittelt. Bei den meisten Fahrzeugen gilt, dass eine geringe Ablenkung des Wirbels gegenüber der Fahrzeuglängsachse von Vorteil ist, der Auslaufwinkel also möglichst klein zu wählen ist. Damit wird erreicht, dass die verwirbelte Luftströmung im hinteren Bereich des Wirbelgenerators nicht zu stark von der Fahrzeuglängsachse abgelenkt wird, was sich nachteilig auf die aerodynamischen Eigenschaften auswirken würde. Bei einer zu starken Continuation of the flow of the resulting vortex must then be performed in the optimal flow direction. This function of continuing the flow is taken over by the rear area of the vortex generator. The direction of the flow following the area of the roof trailing edge is determined by simulation or measurements. For most vehicles, a slight deflection of the vortex relative to the vehicle's longitudinal axis is advantageous, so that the outlet angle should be as small as possible. This ensures that the turbulent air flow in the rear region of the vortex generator is not deflected too much from the vehicle longitudinal axis, which would adversely affect the aerodynamic properties. At too strong
Reduzierung des Auslaufwinkels gegenüber dem Anlaufwinkel kommt es jedoch zu einer zu schwachen Ausbildung der Wirbel, da kleine Auslaufwinkel zwar die Weiterleitung der Strömung begünstigen, insgesamt jedoch die Wirbelbildung abschwächen. Reduction of the outlet angle with respect to the angle of attack, however, leads to a too weak formation of the vortex, since small outlet angles, while promoting the forwarding of the flow, but overall attenuate the vortex formation.
Mit anderen Worten wird bei der beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltung der gekrümmten Wirbelgeneratoren durch einen relativ großen Anlaufwinkel die In other words, in the described advantageous embodiment of the curved vortex generators by a relatively large angle of attack
Ausbildung von Wirbeln begünstigt, während im weiteren Verlauf des Wirbelgenerators durch einen vergleichsweise kleinen Auslaufwinkel eine Training of vertebrae favors, while in the further course of the Vortex generator by a comparatively small outlet angle
Strömungsleitung möglichst parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erreicht wird. Flow line is achieved as parallel as possible to the vehicle longitudinal direction.
Wie bereits oben erwähnt, verläuft die mittlere Längsachse des Wirbelgenerators bevorzugt unter einem Winkel zwischen 0° und 45° zur Längsmittenebene des Fahrzeuges, wobei in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die vordere Kante des Wirbelgenerators näher an der Läπgsmittenebene liegt als die hintere Kante. Durch diese Art der Schrägsteliung des Wirbelgenerators wird eine optimale Wirbelausbildung gefördert. As already mentioned above, the central longitudinal axis of the vortex generator preferably extends at an angle between 0 ° and 45 ° to the longitudinal center plane of the vehicle, wherein in an advantageous embodiment of the invention, the front edge of the vortex generator is closer to the Läπgsmittenebene than the rear edge. By this type of Schrägsteliung the vortex generator optimal vortex formation is promoted.
Selbstverständlich ist auch eine Anordnung der Wirbelgeneratoren möglich, bei der die hintere Kante des Wirbelgenerators näher an der Längsmittenebene liegt als die vordere Kante. Of course, an arrangement of the vortex generators is possible in which the rear edge of the vortex generator is closer to the longitudinal center plane than the front edge.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Wirbelgeneratoren In an advantageous embodiment of the invention, the vortex generators
achsensymmetrisch zu beiden Seiten der Längsmittenebene des Kraftfahrzeugs angeordnet. Selbstverständlich ist auch eine asymmetrische Anordnung möglich, sowohl hinsichtlich der Abstände der Wirbelgeneratoren zueinander und/oder der Ausrichtung zur Längsmittenebene und/oder der Größe und/oder der Form der Wirbelgeneratoren. axially symmetrically arranged on both sides of the longitudinal center plane of the motor vehicle. Of course, an asymmetric arrangement is possible, both with respect to the distances of the vortex generators to each other and / or the orientation to the longitudinal center plane and / or the size and / or the shape of the vortex generators.
Bevorzugt sind zu beiden Seiten der Längsmittenebene des Kraftfahrzeugs mehrere Wirbelgeneratoren vorgesehen. Die Anzahl, Anordnung und/oder geometrische Gestaltung der einzelnen Wirbelgeneratoren einschließlich deren Anlauf- und Auslaufwinkel ist an den entsprechenden Fahrzeugtyp individuell anzupassen. Als Folge eines aerodynamischen Optimierungsprozesses weichen die einzelnen Wirbelgeneratoren an einem Fahrzeug häufig hinsichtlich ihrer Geometrie voneinander ab. Es ist jedoch auch denkbar, dass alle oder zumindest ein Teil der Wirbelgeπeratoren identisch ausgeführt sind. In der überwiegenden Anzahl praktischer Anwendungsfäile sind die Wirbelgeneratoren unter einem Winkel größer 0° zur Fahrzeuglängsachse angeordnet, wobei grundsätzlich jedoch eine Preferably, a plurality of vortex generators are provided on both sides of the longitudinal center plane of the motor vehicle. The number, arrangement and / or geometric design of the individual vortex generators, including their start-up and outlet angles, must be individually adapted to the corresponding vehicle type. As a result of an aerodynamic optimization process, the individual vortex generators on a vehicle often deviate from one another in terms of their geometry. However, it is also conceivable that all or at least part of the vortex generators are identical. In the vast number of practical Anwendungsfäile the vortex generators are arranged at an angle greater than 0 ° to the vehicle longitudinal axis, but in principle a
Ausrichtung parallel zur Fahrzeuglängsachse ebenfalls möglich ist. Die Wirbelgeneratoren können gleichsinnig angeordnet sein, also parallel oder annähernd parallel zueinander ausgerichtet sein. Mit anderen Worten sind bei dieser Ausführungsform beispielsweise alle vorderen Kanten der Wirbelgeneratoren näher an der Längsmittenebene des Fahrzeugs als die hinteren Kanten. Alternativ können die Wirbelgeπeratoren paarweise gegensinnig angeordnet sein, so dass also jeweils zwei benachbarte Wirbelgeneratoren zusammen eine V-förmige Anordnung bilden. Wie bereits oben erwähnt, bezieht sich die gleichsinnige Alignment parallel to the vehicle's longitudinal axis is also possible. The vortex generators can be arranged in the same direction, so be aligned parallel or approximately parallel to each other. In other words, in this embodiment, for example, all the leading edges of the vortex generators are closer to the longitudinal mid-plane of the vehicle than the trailing edges. Alternatively, the vortex generators can be arranged in pairs in opposite directions, so that in each case two adjacent vortex generators together form a V-shaped arrangement. As mentioned above, the same direction applies
(parallele) Anordnung bzw. die gegensinnige (V-förmige) Anordnung bevorzugt auf eine Fahrzeugseitenhälfte und ist achsensymmetrisch zur Längsmittenebene des Fahrzeugs. Selbstverständlich können die Wirbelgeneratoren jedoch auch asymmetrisch angeordnet sein. (Parallel) arrangement or the opposite direction (V-shaped) arrangement preferably on a vehicle side half and is axisymmetric to the longitudinal center plane of the vehicle. Of course, however, the vortex generators can also be arranged asymmetrically.
Der Winkel, den die Längsachse des Luftleitkörpers des Wirbelgenerators zur Fahrzeuglängsachse einschließt, kann sich kontinuierlich entlang des The angle which encloses the longitudinal axis of the air guide body of the vortex generator to the vehicle longitudinal axis, can be continuously along the
Längenverlaufs des Wirbelgenerators verändern. Alternativ kann die Krümmung durch eine oder mehrere Unstetigkeitsstellen ("Knicke") dargestellt werden. Change length of the vortex generator. Alternatively, the curvature may be represented by one or more points of discontinuity ("kinks").
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Seitenfläche des Luftleitkörpers des erfindungsgemäßen Wirbelgenerators konkav ausgebildet. Durch diese gekrümmte Seitenwandgeometrie wird die According to an advantageous embodiment of the invention, at least one side surface of the air guide body of the vortex generator according to the invention is concave. By this curved sidewall geometry is the
Wirbelausbildung weiter unterstützt, wobei gleichzeitig das den Wirbelgenerator verursachte Strömungsrauschen reduziert wird. Whirling formation further supported, while reducing the vortex generator caused flow noise is reduced.
Der wenigstens eine Wirbelgenerator kann als separates Bauteil ausgeführt und mit dem Dach und/oder der Heckscheibe und/oder einem Dachspoiler oder dergleichen beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung verbunden sein. Diese Ausführungsform bietet sich vor allem bei einer kompliziert geformten Geometrie des Wirbeigenerators und/oder bei unterschiedlichen Materialien von The at least one vortex generator can be designed as a separate component and connected to the roof and / or the rear window and / or a roof spoiler or the like, for example by gluing or welding. This embodiment is particularly suitable for a complicated shaped geometry of the generator and / or for different materials of
Wirbelgenerator und Fahrzeugdach und/oder der Heckscheibe und/oder einem Dachspoiier oder dergleichen an. Alternativ kann der wenigstens eine Vortex generator and vehicle roof and / or the rear window and / or Dachspoiier or the like. Alternatively, the at least one
Wirbelgenerator auch als integraler Bestandteil des Fahrzeugdaches und/oder eines Dachspoilers oder dergleichen durch entsprechende Umform prozesse während der Herstellung des Daches und/oder des Dachspoilers, bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, hergestellt werden. Ebenso ist die Herstellung eines Fahrzeugdaches und/oder eines Dachspoilers aus einem Kunststoffmateria! mit integrierten Wirbelgeneratoren denkbar. Bei Wirbelgeneratoren an einer Vortex generator also as an integral part of the vehicle roof and / or a roof spoiler or the like by appropriate forming processes during the manufacture of the roof and / or the roof spoiler, preferably made of a metallic material. Similarly, the production of a Vehicle roof and / or a roof spoiler made of a plastic material! conceivable with integrated vortex generators. In vortex generators on one
Heckscheibe können diese bei der Herstellung der Heckscheibe unmittelbar mit der Heckscheibe einstückig gegossen werden; alternativ können die Wirbelgeneratoren jedoch auch als separate Bauteile, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, auf die Heckscheibe aufgesetzt werden. Rear window these can be cast in one piece with the rear window in the production of the rear window; Alternatively, however, the vortex generators can also be placed on the rear window as separate components, for example of a plastic material.
Die Anpassung der Wirbelgeneratoren an die Strömungstopologie des Fahrzeugs kann auf mehrere Arten erfolgen. Meist bedient man sich einer Visualisierung der Strömung im Heckbereich des Fahrzeuges und erhält hierbei die so genannten Wandstromlinien. Die Visualisierung erfolgt beispielsweise mittels einer The adaptation of the vortex generators to the flow topology of the vehicle can be done in several ways. Mostly one uses a visualization of the flow in the rear area of the vehicle and receives the so-called wall flow lines. The visualization takes place for example by means of a
numerischen Simulation durch ein Computerprogramm. Alternativ werden Methoden zur Sichtbarmachung der Strömung im Windkanal oder im praktischen Fahrversuch verwendet, beispielsweise durch Einsatz von Anstrichfarben, Rauch etc. numerical simulation by a computer program. Alternatively, methods for visualizing the flow in the wind tunnel or in practical driving test are used, for example by using paints, smoke, etc.
Die auf diese Weise entlang des Daches und/oder der Heckscheibe des Fahrzeugs ermittelten Wandstromlinien geben die lokal vorliegende Strömungsrichtung wieder und dienen als Anhaltspunkt für die optimale Ausrichtung der Wirbelgeneratoren. Je nach Verlauf der Wandstromlinien entlang der Breiten- und Längserstreckung des Daches und/oder der Heckscheibe kann für jeden einzelnen Wirbelgenerator eine Optimierung hinsichtlich seiner Geometrie und seiner Position erforderlich oder zumindest vorteilhaft sein. The wall flow lines determined in this way along the roof and / or the rear window of the vehicle reflect the local flow direction and serve as a guide for the optimal alignment of the vortex generators. Depending on the course of the wall-flow lines along the width and longitudinal extent of the roof and / or the rear window, optimization of its geometry and its position may be required or at least advantageous for each individual vortex generator.
Aus aeroakustischer Sicht besteht bei Wirbelgeneratoren an Personenkraftwagen die Problematik, dass diese ein so genanntes Strömungsrauschen erzeugen, welches für die Insassen, insbesondere für die Fondinsassen, als Störgeräusch durch die Heckscheibe wahrnehmbar ist. Dieses Strömungsrauschen entsteht direkt durch die energiereichen Luftwirbel im Nachlauf der Wirbeigeneratoren. Zusätzlich bewirkt die länger am Fahrzeug anliegende Strömung ebenfalls eine Erhöhung des Strömungsrauschens. Durch die erfindungsgemäße Krümmung der From aeroacoustic point of view, there is the problem with vortex generators of passenger cars that they generate a so-called flow noise, which is perceptible to the occupants, especially for the rear passengers, as a noise through the rear window. This flow noise is produced directly by the high-energy air vortices in the wake of the generator generators. In addition, the longer applied to the vehicle flow also causes an increase in the flow noise. Due to the curvature of the invention
Wirbelgeneratoren wird das Strömungsrauschen signifikant reduziert, in einem Maß, dass es von den Insassen kaum mehr wahrgenommen werden kann. Ebenso bewirkt eine entgegen der Fahrtrichtung ansteigende Höhe der Vortex generators significantly reduce the flow noise to such an extent that it can hardly be perceived by the occupants. Likewise, causes a contrary to the direction increasing height of the
Wirbelgeneratoren eine Reduzierung des Strömungsrauschens, indem der Wirbelgenerator im Bereich mit großem Anlaufwinkel weniger hoch und im Bereich mit kleinerem Auslaufwinkel deutlich höher aufbaut. Außerdem kann das Vortex generators reduce the flow noise by the vortex generator in the range with high starting angle less high and builds up in the range with a smaller outlet angle much higher. In addition, that can
Strömungsrauscheπ zusätzlich durch eine Venrundung der Kanten der Strömungsrauscheπ additionally by a rounding of the edges of the
Wirbelgeneratoren verringert werden. Whirl generators are reduced.
Grundsätzlich ist der wenigstens eine Wirbelgenerator im Bereich der Hinterkante des Fahrzeugdachs angeordnet, also im hinteren Bereich des Dachs oder im vorderen Bereich der sich an das Dach anschließenden Heckscheibe. Der Wirbelgenerator kann hierzu gleϊchwirkend auch an einem Außenhautbauteil angeordnet sein, das den Bereich der Hinterkante des Fahrzeugdachs überdeckt, wie beispielsweise an einem Dachspoiler oder dergleichen. Selbstverständlich können Wirbelgeneratoren auch an mehreren Fahrzeugkomponenten im Bereich der Dachhinterkante vorgesehen sein. In principle, the at least one vortex generator is arranged in the region of the rear edge of the vehicle roof, ie in the rear region of the roof or in the front region of the rear window adjoining the roof. For this purpose, the vortex generator can also be arranged so as to act on an outer skin component which covers the region of the trailing edge of the vehicle roof, for example on a roof spoiler or the like. Of course, vortex generators can also be provided on several vehicle components in the region of the rear edge of the roof.
Mögliche Ausführungsbeispieie der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt: Possible Ausführungsbeispieie of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. It shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der Draufsicht auf den hinteren Bereich eines Fahrzeuges, 1 shows a first embodiment of the invention, in the plan view of the rear area of a vehicle,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung von Fig. 1, 2 is an enlarged detail of the illustration of Fig. 1,
Fig. 3 ein weiter vergrößerter Ausschnitt von Fig. 1, mit Darstellung des Fig. 3 is a further enlarged detail of Fig. 1, showing the
Strömuπgsverlaufes,  Strömuπgsverlaufes,
Fig. 4 ein Querschnitt entsprechend der Schnittverlaufslinie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 ein Längsschnitt entsprechend der Schnittverlaufsünie V-V in Fig. 3 und Fig. 4 is a cross section corresponding to the section line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 is a longitudinal section corresponding to the Schnittverlaufsünie V-V in Fig. 3 and
Fig. 6 bis 8 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, jeweils in der Fig. 1 entsprechender Darstellung. Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeugdaches 2 eines Personenkraftwagens. Die Längsrichtung des Fahrzeugs ist mit x bezeichnet. Bei Geradeausfahrt ist die Längsrichtung x parallel zur Fahrtrichtung FR des Fahrzeugs. An die Hinterkante 4 des Fahrzeugdaches 2 schließt sich eine Heckscheibe 6 an. Erfindungsgemäß sind unmittelbar im Bereich vor der Hinterkante 4 des Fahrzeugdaches 2 sechs Fig. 6 to 8 further embodiments of the invention, each in the Fig. 1 corresponding representation. Fig. 1 shows a section of a vehicle roof 2 of a passenger car. The longitudinal direction of the vehicle is designated by x. When driving straight ahead, the longitudinal direction x is parallel to the direction of travel FR of the vehicle. At the trailing edge 4 of the vehicle roof 2, a rear window 6 connects. According to the invention are in the area immediately in front of the trailing edge 4 of the vehicle roof 2 six
Wirbelgeneratoren 8 nebeneinander angeordnet, und zwar jeweils drei Vortex generators 8 arranged side by side, in each case three
Wirbetgeneratoren 8 an der linken und an der rechten Dachhälfte, Wirbetgeneratoren 8 on the left and on the right half of the roof,
achsensymmetrisch zur Längsmittenebene M des Fahrzeugdaches 2, die vorliegend identisch ist mit der Längsmittenebene M des Fahrzeugs. Die Querrichtung des Fahrzeugs ist mit y bezeichnet. Die Wirbelgeneratoren 8 weisen einen Luftieitkörper 10 auf, dessen Längsachse 12 gekrümmt und gegenüber der Längsrichtung x des Fahrzeugs unter einem vergleichsweise kleinem spitzen Winkel φ (siehe Fig. 2) angestellt ist. Axially symmetrical to the longitudinal center plane M of the vehicle roof 2, which in the present case is identical to the longitudinal center plane M of the vehicle. The transverse direction of the vehicle is denoted by y. The vortex generators 8 have a Luftieitkörper 10, the longitudinal axis 12 is curved and relative to the longitudinal direction x of the vehicle at a relatively small acute angle φ (see Fig. 2) is employed.
Die geometrischen Verhältnisse werden anhand der vergrößerten Darstellung von Fig. 2 näher erläutert. Die einzelnen Wirbelgeneratoren 8 mit ihren Luftleitkörpern 10 haben eine gekrümmte Längsachse 12. Durch die Krümmung der Längsachse 12 ergibt sich im Bereich der vorderen Kante 14 der Wirbelgeneratoren 8 ein vergleichsweise großer Anlaufwinkel α (Winkel zwischen der Tangente 15 an die Längsachse 12 und der Längsrichtung x). Demgegenüber ist der Auslaufwinkel ß im hinteren Bereich 16 des Wirbelgenerators 8 (Winkel zwischen der Tangente 17 an die Längsachse 12 und der Längsrichtung x) relativ klein. The geometric relationships are explained in more detail with reference to the enlarged view of FIG. 2. The individual vortex generators 8 with their air guiding bodies 10 have a curved longitudinal axis 12. The curvature of the longitudinal axis 12 results in the area of the front edge 14 of the vortex generators 8 being a comparatively large angle α (angle between the tangent 15 to the longitudinal axis 12 and the longitudinal direction x ). In contrast, the outlet angle ß in the rear region 16 of the vortex generator 8 (angle between the tangent 17 to the longitudinal axis 12 and the longitudinal direction x) is relatively small.
Der mittlere Winkel der Längsachse 12 des Wirbelgenerators 8 zur Längsrichtung x des Fahrzeugs (Winkel zwischen der Verbindungslinie 19 von vorderer und hinterer Kante 12 bzw. 16 des Wirbelgenerators 8 und der Längsrichtung x) ist mit φ bezeichnet. The mean angle of the longitudinal axis 12 of the vortex generator 8 to the longitudinal direction x of the vehicle (angle between the connecting line 19 of front and rear edge 12 and 16 of the vortex generator 8 and the longitudinal direction x) is denoted by φ.
Die Wirbelgeneratoren 8 haben in der Draufsicht etwa eine Tragflügelform, mit einer vergleichsweise spitzen vorderen Kante 14 und einem gerundeten Auslauf im Bereich der hinteren Kante 16. The vortex generators 8 have in plan view approximately a hydrofoil shape, with a comparatively sharp front edge 14 and a rounded outlet in the region of the rear edge 16.
Die vorderen Kanten 14 der Wirbelgeneratoren 8 sind mit einem Abstand d zur Längsmittenebene M angeordnet, der kleiner ist als der Abstand D der hinteren Kanten 16 der Wirbelgeπeratoren 8 zur Längsmittenebene M. Die Abstände d und D sind in den Fig. 1 und 2 beispielhaft anhand der beiden inneren Wirbeigeneratoren 8 dargestellt, stellvertretend für eine entsprechende Schrägstellung auch der mittleren und der äußeren Wirbelgeneratoren 8. The front edges 14 of the vortex generators 8 are arranged at a distance d to the longitudinal center plane M, which is smaller than the distance D of the rear Edges 16 and 16 of the vortex generators 8 to the longitudinal center plane M. The distances d and D are shown in FIGS. 1 and 2 by way of example with reference to the two inner commutators 8, representative of a corresponding inclination of the middle and outer vortex generators. 8
Fig. 3 verdeutlicht die Wirbelausbildung anhand einer symbolhaft dargestellten Strömungslinie 18. Etwa im Bereich des Übergangs vom ersten auf das zweite Drittel der Längserstreckung des Wirbelgenerators 8 beginnt an einem mit der Bezugszahl 20 bezeichneten Ablösepunkt die Wirbelausbildung. Diese Fig. 3 illustrates the vortex formation by means of a symbolically represented flow line 18. Approximately in the region of the transition from the first to the second third of the longitudinal extent of the vortex generator 8 begins at a separation point designated by the reference point 20, the vortex formation. These
Wirbelausbildung wird durch den vergleichsweise großen Anlaufwinkel α begünstigt. Der kleinere Auslaufwinkel ß hingegen unterstützt die Strömungsweiterleitung und gibt dem Wirbel 18 eine Richtung möglichst parallel zur Längsachse x vor. Torsional training is favored by the comparatively large starting angle α. The smaller outlet angle ß, however, supports the flow forwarding and gives the vortex 18 a direction as parallel to the longitudinal axis x as possible.
Fig. 4 zeigt einen Wirbelgenerator 8 im Querschnitt. Der Wirbelgenerator 8 weist einen für seine aerodynamische Funktion maßgeblichen Luftleitkörper 10 auf, mit konkav geformten Seitenflächen 22, die von der Oberkante 24 des Luftleitkörpers 10 ausgehen und an seiner Bodenfläche 26 enden. Die konkave Ausgestaltung der Seitenflächen 22 des Wirbelgenerators 8 unterstützt die Wirbelausbiidung, dargestellt durch die Strömungslinie 18. Außerdem bewirkt die konkave Form der Seitenflächen eine signifikante Reduzierung des durch die Verwirbelungen generierten Strömungsrauschens. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Fig. 4 shows a vortex generator 8 in cross section. The vortex generator 8 has a relevant for its aerodynamic function air guide body 10, with concave side surfaces 22, which emanate from the upper edge 24 of the air guide 10 and terminate at its bottom surface 26. The concave configuration of the side surfaces 22 of the vortex generator 8 assists vortex formation, represented by the flow line 18. In addition, the concave shape of the side surfaces causes a significant reduction in the flow noise generated by the turbulences. In the embodiment of FIG. 4 is the
Wirbelgenerator 8 beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt und entlang seiner Bodenfläche 24 zum Beispiel über eine Klebeverbindung mit dem Dach 2 verbunden. Vortex generator 8, for example, made of a plastic material and connected along its bottom surface 24, for example via an adhesive connection with the roof 2.
In Fig. 5 ist ein Wirbelgenerator 8 im Längsschnitt dargestellt. Die Höhe h des Wirbelgenerators 8 nimmt - ausgehend von seiner vorderen Kante 14 - gleichmäßig in Richtung seiner hinteren Kante 16 zu. Nach etwa 80 % der Länge L des In Fig. 5, a vortex generator 8 is shown in longitudinal section. The height h of the vortex generator 8 increases - starting from its front edge 14 - uniformly in the direction of its rear edge 16. After about 80% of the length L of the
Wirbelgenerators 8 hat dieser seine maximale Höhe H erreicht und fällt zur hinteren Kante 16 vergleichsweise steil ab. Die beschriebene, entgegen der Fahrtrichtung zunehmende Höhe h des Wirbelgenerators 8 vermindert das Strömungsrauschen, das bei Wirbelgeneratoren 8 generell als unerwünschter Nebeneffekt auftritt. Während sich bei dem ersten Ausführungsbeispie! der Erfindung gemäß den Fig. 1 bis 5 die Wirbelgeneratoren 8 am Fahrzeugdach 2 des Personenkraftwagens befinden, sind bei einem zweiten Ausführungsbeispiel die Wirbelgeneratoren 8 an der Heckscheibe 6 angeordnet, in einem Bereich 30 benachbart zur Hinterkante 4 des Fahrzeugdaches 2. Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch Verklebung. Im Übrigen entsprächt die Anordnung und Ausrichtung der Wirbelgeneratoren 8 gemäß Fig. 6 dem ersten Ausführuπgsbeispiel. Entscheidend ist in beiden Fällen, dass sich die Wirbelgeneratoren 8 im Bereich 30 der Hinterkante 4 des Fahrzeugdachs 2 befinden, in dem sich bei Fahrt des Kraftfahrzeuges eine Ablöseblase bildet. Mit den Wirbelgeneratoren 8 an der Heckscheibe 6 wird die Strömung im weiteren Verlauf der Heckscheibe 6 und der Heckklappe in der oben beschriebenen Weise positiv beeinflusst. Vortex generator 8 has reached its maximum height H and drops to the rear edge 16 comparatively steeply. The described, opposite to the direction of travel increasing height h of the vortex generator 8 reduces the flow noise, which generally occurs in vortex generators 8 as an undesirable side effect. While in the first Ausführungsbeispie! 1 to 5, the vortex generators 8 are located on the vehicle roof 2 of the passenger car, the vortex generators 8 are arranged on the rear window 6 in a second embodiment, in a region 30 adjacent to the trailing edge 4 of the vehicle roof 2. The attachment is preferably carried out by bonding. Incidentally, the arrangement and orientation of the vortex generators 8 according to FIG. 6 corresponds to the first embodiment. It is crucial in both cases that the vortex generators 8 are located in the region 30 of the trailing edge 4 of the vehicle roof 2, in which forms a detachment bladder when driving the motor vehicle. With the vortex generators 8 on the rear window 6, the flow is positively influenced in the further course of the rear window 6 and the tailgate in the manner described above.
Gemäß Fig. 6 sind die Wirbelgeneratoren 8 im dachnahen Bereich 30 der According to Fig. 6, the vortex generators 8 in the near-roof region 30 of
Heckscheibe 6 angeordnet. Alternativ hierzu können die Wirbelgeneratoren 8 auch an einem so genannten Dachspoiler (nicht dargestellt) vorgesehen sein, der sich in bekannter Weise an die Dachhinterkante 4 anschließt und die Heckscheibe 6 in ihrem vordersten Bereich überdeckt. Derartige Dachspoiler bestehen bevorzugt aus Kunststoff, können jedoch auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Die Wirbelgeneratoren 8 können durch Verklebung am Dachspoiler befestigt sein. Rear window 6 is arranged. Alternatively, the vortex generators 8 may also be provided on a so-called roof spoiler (not shown), which adjoins the roof trailing edge 4 in a known manner and covers the rear window 6 in its foremost area. Such roof spoilers are preferably made of plastic, but may also be made of a metallic material. The vortex generators 8 may be attached by gluing the roof spoiler.
Ebenso können die Wirbelgeneratoren 8 integral mit dem Dachspoiler ausgebildet sein. Likewise, the vortex generators 8 may be integrally formed with the roof spoiler.
Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Fig. 7 shows a third embodiment of the invention, wherein the
Wirbelgeneratoren 8 paarweise gegensinnig gegen die Luftströmung angestellt sind. Hiermit werden grundsätzlich die gleichen strömungstechnischen Effekte erzielt wie bei den beiden vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Vorfiegend sind die Winkel φ und -φ zwischen den Verbindungslinien 19 von vorderen und hinteren Kanten 12 bzw. 16 der Wirbelgeneratoren 8 und der Längsrichtung x des Fahrzeugs betragsmäßig gleich groß. Selbstverständlich können die Winkel φ und -φ auch unterschiedlich groß sein. Vortex generators 8 are turned in pairs in opposite directions against the air flow. Hereby basically the same fluidic effects are achieved as in the two previous embodiments. Vorfiegend the angles φ and -φ between the connecting lines 19 of front and rear edges 12 and 16 of the vortex generators 8 and the longitudinal direction x of the vehicle in terms of magnitude equal. Of course, the angles φ and -φ can also be different in size.
Die in Fig. 7 dargestellte V-förmige Anordnung der Wirbelgeneratoren 8 kann grundsätzlich je Dachseitenhälfte ein oder mehrere Paare einander zugewandter Wirbetgeneratoren 8 aufweisen. Im Ausführungsbeispiei der Fig. 7 wird das mittlere Paar von Wirbelgeneratoren 8 von jeweils einem Wirbelgenerator 8 beider The V-shaped arrangement of the vortex generators 8 shown in FIG. 7 can in principle be one or more pairs facing each roof side half Wirbetgeneratoren 8 have. In the Ausführungsbeispiei Fig. 7, the middle pair of vortex generators 8 of a respective vortex generator 8 both
Dachseitenhälfteπ gebildet. Dachseitenhälfteπ formed.
In Fig. 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Wirbelgeneratoren 8 an der Heckscheibe 6 in deren dachnahem Bereich 30 in paarweise gegensinniger Ausrichtung angeordnet sind. Auch hier können die Wirbelgeneratoren 8 alternativ an einem Dachspoiler angeordnet sein, wie oben zu Fig. 6 ausgeführt. 8, a fourth embodiment of the invention is shown in which the vortex generators 8 are arranged on the rear window 6 in the proximal region 30 in pairs in opposite directions. Again, the vortex generators 8 may alternatively be arranged on a roof spoiler, as stated above for Fig. 6.
Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie folgt beschreiben: Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug sind im Bereich der Hinterkante 4 des In summary, the invention can be described as follows: In a vehicle according to the invention, in the region of the trailing edge 4 of FIG
Fahrzeugdaches 2 mehrere Wirbelgeneratoren 8 angeordnet. Die Luftleitkörper 10 der Wirbelgeneratoren 8 weisen eine gekrümmte Längsachse 12 auf, wodurch eine verbesserte Wirbelentstehung im Anfangsbereich der Wirbelgeneratoren 8 erreicht wird. Durch die energiereichen Wirbel 18 liegt die Strömung im Anschluss an die Dachhinterkante 4 stärker an, so dass das Strömuπgsablösegebiet im Bereich der Heckscheibe 6 und der sich daran anschließenden Heckklappe reduziert wird. Hierdurch wird der Luftwiderstandsbeiwert reduziert und eine Verringerung des Auftriebes an der Hinterachse des Fahrzeugs erreicht. Vehicle roof 2 multiple vortex generators 8 arranged. The air guide body 10 of the vortex generators 8 have a curved longitudinal axis 12, whereby an improved vortex formation in the initial region of the vortex generators 8 is achieved. By the high-energy vortex 18, the flow is following the roof trailing edge 4 stronger, so that the Strömuπgsablösegebiet is reduced in the rear window 6 and the adjoining tailgate. As a result, the drag coefficient is reduced and achieved a reduction in the lift on the rear axle of the vehicle.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeug mit einem Dach und wenigstens einem Wirbelgenerator im Bereich der Hinterkante des Daches, wobei der Wirbelgenerator einen Luftleitkörper hat, dessen Längsachse unter einem Winke! zwischen 0°und 45° zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft, 1. vehicle having a roof and at least one vortex generator in the region of the rear edge of the roof, wherein the vortex generator has an air guide body, the longitudinal axis at an angle! between 0 ° and 45 ° to the vehicle's longitudinal direction,
dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkörper (10) des Wirbelgenerators (8) eine gekrümmte Längsachse (12) aufweist.  characterized in that the air guide body (10) of the vortex generator (8) has a curved longitudinal axis (12).
2. Fahrzeug nach Anspruch 1 , 2. Vehicle according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Winkei (α), den die Tangente (15) an die Längsachse (12) des Luftleitkörpers (10) in dessen vorderem Bereich mit der Fahrzeuglängsrichtung (x) einschließt, größer ist als der Winkel (ß), den die Tangente (17) an die Längsachse (12) des Luftleitkörpers (10) in dessen hinterem Bereich mit der Fahrzeuglängsrichtung (x) einschließt.  characterized in that the angle (α), which the tangent (15) to the longitudinal axis (12) of the air guide (10) in the front region with the vehicle longitudinal direction (x) is greater than the angle (ß), the Tangent (17) to the longitudinal axis (12) of the spoiler (10) in the rear region with the vehicle longitudinal direction (x) includes.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, 3. Vehicle according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Kante (14) des wenigstens einen Wirbelgenerators (8) mit einem geringeren Abstand (d) zur  characterized in that the front edge (14) of the at least one vortex generator (8) at a smaller distance (d) to the
Längsmittenebene (M) des Fahrzeugs angeordnet ist als die hintere Kante (16). Longitudinal center plane (M) of the vehicle is arranged as the rear edge (16).
4. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbeigeneratoren (8) in Bezug auf die Längsmittenebene (Wl) des Fahrzeugdaches (2) achsensymmetrisch auf den beiden Seitenhäiften des Daches (2) und/oder einer Heckscheibe (6) und/oder eines Dachspoilers des Fahrzeugs angeordnet sind. 4. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the Webeigeneratoren (8) with respect to the longitudinal median plane (Wl) of the vehicle roof (2) axially symmetrically on the two Seitenhäiften the roof (2) and / or a rear window (6) and / or a roof spoiler of the vehicle are arranged.
5. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 5. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Längsmittenebene (M) eine Mehrzahl von Wirbelgeneratoren (8) vorgesehen ist.  characterized in that on both sides of the longitudinal center plane (M) a plurality of vortex generators (8) is provided.
6. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 6. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei benachbarte  characterized in that at least two adjacent
Wirbelgeneratoren (8) gleichsinnig ausgerichtet sind.  Vortex generators (8) are aligned in the same direction.
7. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 7. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei benachbarte  characterized in that at least two adjacent
Wirbelgeneratoren (8) gegensinnig ausgerichtet sind.  Vortex generators (8) are oriented in opposite directions.
8. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 8. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder die Größe der  characterized in that the shape and / or the size of the
Wirbelgeneratoren (8) und/oder die Krümmung und/oder der Winkel (φ), unter dem die Wirbelgeneratoren (8) zur Fahrzeuglängsachse (x) angeordnet sind, bei den einzelnen Wirbeigeneratoren (8) unterschiedlich ist.  Vortex generators (8) and / or the curvature and / or the angle (φ), under which the vortex generators (8) are arranged to the vehicle longitudinal axis (x), in the individual Webeigeneratoren (8) is different.
9. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 9. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenfläche (22) des Luftieitkörpers (10) konkav gewölbt ist.  characterized in that at least one side surface (22) of the Luftieitkörpers (10) is concave.
10. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, 10. Vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wirbelgenerator (8) als zum Dach (2) und/oder zu einer Heckscheibe (6) und/oder zu einem  characterized in that the at least one vortex generator (8) as to the roof (2) and / or to a rear window (6) and / or to a
Dachspoiler des Fahrzeugs separates Bauteil ausgeführt ist und mit dem Dach (2) bzw. der Heckscheibe (6) bzw. dem Dachspoiler form- und/oder Stoff schlüssig verbunden ist. Roof spoiler of the vehicle is executed separate component and with the roof (2) or the rear window (6) or the roof spoiler form and / or substance is connected conclusive.
1. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 1. Vehicle according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wirbelgenerator (8) als integraler Bestandteil des Dachs (2) und/oder einer Heckscheibe (6) und/oder eines Dachspoilers des Fahrzeugs ausgeführt ist.  characterized in that the at least one vortex generator (8) is designed as an integral part of the roof (2) and / or a rear window (6) and / or a roof spoiler of the vehicle.
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